功和机械能计算题.doc

.\ 三、 计算题 1．（10分）（2014•株洲）如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F 与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题． （1）钩码所受的重力为 　　 N． （2）当h=4cm 时，弹簧测力计的示数是 　　 N，桌面对钩码的支持力是 　　 N． （3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？ 2．（8分）（2014•江西）小生同学用100N的推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s内前进了6m．求：小生同学对木箱做的功和功率． 3．（5分）（2014•泰安）一辆质量是3.5103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求： （1）拉力F做的总功． （2）有用功为多大？ （3）汽车受到的阻力大小． 4.（2014年广东省）.(7分)题19图是某种升降电梯工作原理图,它由轿箱、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接等部件组成，连接轿箱的两根缆绳非常靠近，轿箱空载时的重量是3100N，配重的重量为1000N。某次电梯载货物的重量是1000N，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：[来源:世纪教育] （1）轿箱的速度大小 (2) 配重重力对配重做的功 （3．电动机的功率至少是多大 [来源 5．（益阳市2014）电梯的简化模型如下图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如下图乙所示，这个过程用时1分钟。求在这个过程中： 拉力F 甲 乙 h(m) 36 48 28 4 8 12 16 20 24 32 40 44 0 0.5 1.0 2.0 2.5 1.5 F(104N) （1）电梯上升的平均速度； （2）拉力做的功； （3）拉力做功的功率。 6．（10分）（2014•东营）“蛟龙号”创造了“中国深度”﹣﹣下潜7062m．今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘．已知：海水密度ρ═1.03103kg/m3，声音在海水中的传播速度是1500m/s，取g=10N/kg．问：　　 （1）“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少？ （2）电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离是短．母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐．在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？ （3）“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是5103N，它受到的浮力是多少？ （4）任务完成后，起重机把重2.2105N的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图乙，在滑轮装置作用下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10m后到达甲板，绳子自由端的拉力为68750N，移动的距离是40m，则滑轮装置的机械效率是多少？ （5）你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么（答出一条即可）？ 7．（6分）（2014•江西）小生同学用100N的推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s内前进了6m．求：小生同学对木箱做的功和功率． 8．（10分）（2014•宜宾）已知型汽车的质量M=1200kg，汽车的额定功率ρ=40kw．一般情况下，驾驶员酒后的反应时间（从发现情况到开始制动所需的时间）比正常时慢了0.1～0.5，易发生交通事故．下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离（汽车在正常反应时间内通过的距离）的表格： 车速v（km/h） 40 60 80 反应距离s（m） 5 7.5 10 （1）假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min，速度大小v1=72km/h，消耗汽油的质量m=2kg，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率；（g=10N/kg，q汽油=4.5107J/kg） （2）请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间； （3）如图所示，假设一饮酒后的驾驶员驾车以v2=54km/h的速度在平直公路上行驶，在距离某学校门前s=40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间比正常时慢了△t=0.2s，刹车后，车的平均速度为v3=27km/h．试通过计算说明是否会发生交通事故． 9．（3分）（2014•呼和浩特）已知斜面倾角为30，斜面高为2m．小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端．拉力大小为300N，绳重不计．求： （1）小兵对木箱做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）斜面对物体施加的摩擦力． -10.（鄂州市2014）如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10 kw 重物重3500N，动滑轮重500N。机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计。 （1）滑轮组的机械效率是多少？ （2）若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？ 11. （邵阳市2014）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在1Os内匀速提升2m，则此过程中（　　） A.工人做的有用功为800J B.工人做的总功为500J C.滑轮组的机械效率为60% D.拉力做功的功率为20W 12．（昆明市2014年）（8分）用如图13所示的滑轮，使一个铁块以0.2m/s的速度匀速上升了1m，已知铁块的体积为10-3m3,求（1）铁块的重力；（2）若不计滑轮、绳子的重和摩擦，绳子受到的拉力F；（3）拉力F的功率。（4）若实际作用于绳子的拉力为50N ，这个滑轮的机械效率。（其中ρ铁=7.9103kg/m3、g=10N/kg) 13、（2014泰安）一辆质量是3.5103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求： （1）拉力F做的总功。 （2）有用功为多大？ (3) 汽车受到的阻力大小。 14. （2014年苏州市）（6分）小华参加体育中考的跳绳考试时，她在1min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分．已知小华的质量为45kg，每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时，跳起时重心升高的平均高度为4cm.g取10N/kg.求： （1）小华站在操场上等待时对地面的压强；世纪教育网 （2）小华跳一次所做的功； （3）小华跳绳时的平均功率． 图26 15 15。（2014年福建省泉州）如图26所示为我国首辆 “玉兔号”月球车。登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶180 m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮 子与地面接触的总面积为0.02m2。求： （1）月球车受到的重力； （2）月球车对水平地面的压强； （3）月球车在测试过程中的功率。 16．（5分）（2014•济宁）山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛．图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表： 车架材料 碳纤维 车架材料体积/cm3 2500 车架质量/kg 4.5 整车质量/kg 10 单轮接触面积/cm3 4 （1）求碳纤维车架的密度； （2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强； （3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率． 17.(2014扬州)“418”前夕，公共自行车出现在扬州城道路旁，极大地方便了市民生活。小常租借了一辆自行车，在10s内行驶了40m，骑车时受到的平均阻力是20N.这段时间内，他克服阻力做的功为＿＿＿J，平均功率为＿＿＿＿＿W。 18.（6分）水平地面上的圆桶装有体积为0.01m3的水，圆桶与地面接触面积为0.2m2,g取 lON/kg，ρ水＝1.0l03kg/m3，桶自重忽略不计。求： （1）这桶水的质量。 （2）这桶水对地面的压强。 （3）如图，若用动滑轮将此桶水匀速提升1m，所用拉力60N，求动滑轮的机械效率。 19．（雅安市二O一四年）我国某种新型坦克，其质量为2104 kg。（g=10N/kg）。求： （1）坦克受到的重力； （2）坦克以36km/s的速度行驶5min通过的路程； （3）在某次任务中坦克发动机以500 kw的功率工作了0.5h，求这次任务中发动机所做的功。 20、（重庆市2014年B）据悉成渝高铁客运专线全长308km，如图16是永川中山路成渝高铁客运专线建设现场，一架质量为9105kg的箱梁正在吊装施工，设箱梁在10s内仅匀速下降0.2m，求： （1）在这10s内箱梁下降的速度是多大？ （2）在这10s内箱梁重力做的功是多少？ 21．（8分）（2014•孝感）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图． （1）计算物体上升的速度． （2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是　功　，并列式计算出该物理量． （3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率． 图4 A B C 22．（6分）（2014•扬州）水平地面上的圆桶装有体积为0.01m3的水，圆桶与地面接触面积为0.2m2，g取10N/kg，ρ水=1.0103kg/m3，桶自重忽略不计，求： （1）这桶水的质量． （2）这桶水对地面的压强． （3）如图，若用动滑轮将此桶水匀速提升1m，所用拉力60N，求动滑轮的机械效率． 23．（7分）（2014•荆州）湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行，目前各比赛场馆正在紧张的建设中．某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求： （1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少？ （3）拉力F做功的功率是多少？ 34．（7分）（2014•淮安）如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s． （1）拉力所做的有用功是多少？ （2）拉力的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多少？ 25．（5分）（2014•乌鲁木齐）如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N， （1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？ （2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功率的10%，求滑轮组的最大机械效率． 26．（4分）（2014•凉山州）某人用如图所示的滑轮组用100N的拉力F将180N的重物在4s内匀速提高5m，若不计绳重和摩擦．求： （1）拉力做功的功率； （2）该滑轮组的机械效率． 27．（5分）（2014•长春）马拉着质量为1000kg的车在水平路面上匀速前进500m，行进中马对车的水平拉力400N．（g取10N/kg）求： （1）车所受的重力． （2）马对车做的功．